地面井卸壓的煤層氣開發新模式

李 瑞 盧義玉 葛兆龍 夏彬偉 孫晗森 鐘棟梁 周 雷 周軍平 柳先鋒

1.煤礦災害動力學與控制國家重點實驗室·重慶大學 2.復雜煤氣層瓦斯抽采國家地方聯合工程實驗室·重慶大學 3. 重慶大學資源與安全學院 4. 中海油研究總院有限責任公司

0 引言

煤層氣單井產量低已成為制約我國煤層氣產業持續快速發展的關鍵因素[1]。究其原因，主要是我國煤層氣開發技術體系尚不能充分適應我國煤層氣儲層地質條件[2-4]。

相比美國、加拿大、澳大利亞等成功實現煤層氣商業開發的國家而言，我國含煤地層經歷多期構造運動后地質條件更為復雜，滲透率普遍較低，地層破碎嚴重，難采資源分布廣、占比高[5-7]。因此，我國煤層氣開采在客觀上面臨更大挑戰[8]。國內外最初的煤層氣抽采模式源于煤礦瓦斯抽采，即在煤礦井下對本煤層以及鄰近層瓦斯進行抽采，降低瓦斯含量和瓦斯壓力，保障煤礦生產安全。隨著20世紀美國地面煤層氣開發的迅速發展，我國借鑒美國地面井“排水降壓采氣”模式，即通過在煤層內構建裂縫通道，增加煤層滲透率，并通過排水來降低煤層壓力進行煤層氣開發，形成了以鉆井、壓裂、排采為核心工藝流程的開發技術體系[8-19]。現如今“排水降壓采氣”仍是我國煤層氣地面開發的主要模式。為確保采煤過程安全高效，“十一五”以來，我國發展形成了煤層氣與煤炭協調開發模式，通過協調煤層氣抽采和煤炭開采在時間和空間上的關系，并充分利用煤礦采動卸壓效應，采用井上下聯合抽采的方式對煤層氣進行抽采[20]。在國家科技重大專項支持下，煤層氣與煤炭協調開發模式使我國煤礦區煤層氣的開發取得重大成效，表明該模式對煤礦區煤層氣儲層具有很好的適應性[21-23]。

就地面煤層氣開發而言，無論是地面井排水降壓開發模式還是煤層氣與煤炭協調開發模式都取得了顯著成效，煤層氣抽采量逐年提高。針對中淺層、高階煤、原生結構煤的煤層氣開發，我國已經形成了較為成熟的技術體系。截至目前，我國已經建成了沁水盆地及鄂爾多斯盆地東緣兩大煤層氣產業化基地。然而，地面井排水降壓對于復雜難采煤層氣儲層存在著降壓效率低，降壓范圍小等難題。煤層氣與煤炭協調開發模式則受限于煤礦區。這種局面導致我國目前煤層氣井平均單井日產量仍然很低（若不計源外煤系氣產量，平均單井日產量不足1 000 m3），嚴重制約著我國煤層氣產業的發展。由此，僅靠適應少數地區煤層氣儲層地質條件的開發模式還遠不足以支撐我國煤層氣大產業的建設，必須發展能夠適應復雜、廣泛地質條件的煤層氣開發模式和相應技術體系[24-27]。

筆者研究了我國煤層氣開發的地質制約因素，基于改變地應力誘導儲層壓降原理，綜合地面煤層氣開發方式與礦井下瓦斯（煤層氣）抽采方式，提出了地面井卸壓的煤層氣開發模式，分析了不同煤層氣開發模式的地質適應性，提出了地面井卸壓的關鍵理論與技術，以及基于不同地質條件的煤層氣開發模式布局。旨在為提高煤層氣儲層壓降效率、增加煤層氣單井產量提供理論支撐，助力我國煤層氣產業大發展。

1 制約我國煤層氣開發的主要地質因素

相比常規油氣儲層與頁巖氣儲層而言，煤層氣賦存狀態特殊，煤層物性及構造條件更加復雜多變。這是導致目前我國煤層氣產業面臨技術瓶頸的主要因素。從煤層氣運移過程角度分析我國煤層氣開發普遍性制約因素和不同地區特殊的地質制約因素，有助于為探索適應煤層氣儲層地質條件的開發方式，為提高煤層氣單井產量提供重要依據。

1.1 普遍性因素

1.1.1 賦存狀態

煤巖具有很強的吸附能力，煤層中80%以上的煤層氣以吸附態儲存于煤基質孔隙中。因此，在煤層氣開發過程中需要首先使吸附態的煤層氣解吸成為游離態，才能產出至井筒。此外，我國煤層氣儲層多為欠飽和儲層，煤層含氣飽和度低，一般介于20%～91%之間。此表明，煤儲層壓力需要從原始儲層壓力降低到臨界解吸壓力之下，煤層甲烷氣才能發生解吸。煤層氣解吸吸附實驗表明煤層氣解吸是緩慢而長期的過程，且煤巖含氣量的變化速率是由慢到快的[26]。這在客觀上決定了通過物理方法開發煤層氣需要充分進行降壓才能獲得高產。

1.1.2 通道特征

煤層氣解吸成為游離態后，需經基質孔隙、微裂隙及宏觀裂隙網絡系統才能運移至井筒。因此，煤儲層當中的運移通道對于煤層氣的順利產出至關重要。相比于常規油氣儲層中的碳酸鹽巖和砂巖而言，煤巖力學強度低，應力敏感性強，極易破碎，在煤層氣開發過程中鉆孔及人工改造裂縫極易坍塌和堵塞，制約煤層氣的順利產出[27-29]。此外，煤層當中發育原生煤粉且鉆井壓裂改造過程中極易產生次生煤粉[29]，煤粉進入煤儲層導流裂縫通道后極易引起裂縫通道的滲透性傷害，甚至堵塞裂縫通道，對煤層氣的運移產生極大的影響。

我國煤層構造地質條件復雜，構造作用下，煤體結構極易發生破壞。我國構造煤廣泛分布于構造變形強烈地區（如貴州、云南、四川、湖南、江西上二疊統煤層）、構造應力集中地區（如安徽、河南石炭系、二疊系，東北遼寧、黑龍江下白堊統煤層），和煤層埋藏深度大的地區（如山西石炭系、二疊系，西北的新疆侏羅系等埋深超過800 m的煤層[30-31]）。對于構造變形嚴重的碎粒煤以及糜棱煤，盡管裂隙數量較多，但連通性極差，煤層氣在其中運移難度大?？陀^條件決定了必須在煤層內構建廣域的流動通道才能促進煤層氣的高效產出。

1.1.3 動力條件

動力是影響煤層氣在裂縫通道內運移速率的重要因素，對煤層氣開發至關重要。煤層氣在裂縫通道內運移的直接動力是流體壓力差，即流體壓差決定煤層氣運移的動力。我國煤層氣儲層壓力整體偏小，尤其是淺層煤層以欠壓為主，例如山西沁水盆地煤層壓力梯度介于3.8～8.8 kPa/m，原始儲層壓力介于2.71～6.25 MPa。煤層壓力是儲層能量的表現，較低的儲層壓力表明煤層氣運移動力弱，煤層氣井生產緩慢。

煤層為裂縫型儲層，煤層當中的裂隙系統溝通頂底板含水層或充填壓裂液后，使煤層裂隙具有較高的含水飽和度。此外，煤層微孔結構發育，孔喉半徑小，因此，煤層氣在孔裂隙系統內運移過程中必須克服毛細管阻力才能運移至井筒。煤層微裂隙及內生裂隙系統內較高的束縛水飽和度，以及較強的水鎖效應限制了煤層氣的運移和產出，不利于煤層氣井高產。這在客觀上決定必須增強儲層內流體壓力差，改善孔喉或流體界面特征才能提高煤層氣運移速率。

1.2 差異性因素

我國含煤層系分布廣泛且往往經歷多期構造運動作用，這就造成我國煤層地質條件復雜多變，不同地區煤層產狀、煤層氣賦存條件、煤體結構及變質程度等條件差異顯著[32]。在煤層氣賦存、通道及動力條件等不利因素的前提下疊加不同地區煤層氣儲層特殊的地質條件，將進一步影響煤層氣的解吸[33-35]、運移和產出，對煤層氣的地面開發產生深遠影響。我國的煤層氣分布范圍廣，但就目前我國的煤層氣發展形勢來看，我國僅在沁水盆地南部以及鄂爾多斯東緣兩大產業化基地實現了煤層氣的規?；虡I開發。中淺層、高煤階、高含氣量、原生結構煤的煤層氣開發技術已相對較為成熟，煤層氣平均單井日產氣量超過2 000 m3。而對于其他如構造煤、多層疊置煤、深部煤層、煤系氣地層等地質條件的煤層氣則面臨較大挑戰，至今未能形成有效的開發技術。此外，利用煤礦采動卸壓效應，煤礦區煤層氣的開發也取得了良好的開發效果，但對非煤礦區煤層氣的開發則不具備采動卸壓條件。

綜上所述，我國煤層氣儲層地質條件的普遍特征，疊加不同地區煤層氣儲層地質條件的差異特性，在客觀上制約了煤層氣的解吸運移行為，成為我國煤層氣開發的地質制約因素，如表1所示。對于特定地區煤層氣開發技術的突破則可能依賴適應特定地質條件的開發模式取得突破，但就全國復雜多變的煤層氣地質條件而言，當前的開發技術體系還遠遠無法滿足我國煤層氣產業發展的需求。必須針對普遍性地質因素發展適應更廣泛地質條件的開發模式才能有望實現我國的煤層氣高產量、大產業目標。

表1 中國煤層氣井低產主要地質制約因素統計表

2 當前我國煤層氣主要開發模式

2.1 原位煤層地面井排水降壓開發模式

在地面井排水降壓開發模式下，我國已經發展形成了較為成熟的鉆完井—壓裂—排采的煤層氣開發技術體系。經過多年的理論和技術攻關，我國的鉆完井、壓裂改造技術已經取得了長足發展，煤層氣排采工作制度也不斷精細化、定量化和智能化[33-37]。然而，對于地面井排水降壓模式開發煤層氣卻面臨以下主要問題：

1）鉆井和壓裂技術適用于原生結構煤以及碎裂煤這類煤體結構較為完好的煤層，而對于碎粒煤與糜棱煤這類松軟破碎煤層，由于裂隙發育，壓裂過程中存在壓裂液濾失量大，支撐劑嵌入嚴重等問題[38]，難以構建流體導流裂縫通道，壓裂增產效果較差。

2）煤層受壓裂液沖刷極易破碎變形，削弱壓裂液能量，導致煤層壓裂裂縫展布規模較小，壓裂主干裂縫單一，難以形成壓裂縫網，煤層改造范圍小[39]。因此，排采過程中儲層壓降范圍不僅無法有效擴展且單一的壓裂裂縫更容易發生煤粉堵塞和支撐劑嵌入造成滲透性傷害。

3）水力壓裂是增壓過程，而煤層力學強度低，塑性強，壓裂過程中，壓裂液會使煤體發生變形，在裂縫兩側煤層形成應力集中區，導致遠端煤巖滲透性下降[40]。

4）排水采氣適用于對含水煤層氣藏的開發，對于不含水煤層氣藏，則無法通過排水來降低煤層壓力，儲層流體壓力很難下降到其臨界解吸壓力以下，難以進行高效開采[2]。

2.2 煤礦區煤層氣與煤炭協調開發模式

通過協調煤層氣抽采和煤炭開采在時間和空間上的關系，將煤礦區劃分為規劃區、準備區、生產區以及采空區，按照先采氣、后采煤的原則，采用井上下聯合抽采方式，提高煤層氣抽采效率。在煤炭生產規劃區和準備區進行地面煤層氣抽采，不僅可以將煤層氣作為非常規天然氣資源進行抽采利用，還可以縮減礦井瓦斯（煤層氣）預抽的時間。在煤炭生產區和采空區進行煤層氣開發的最大優勢，在于可以充分利用煤炭生產采動卸壓效應，顯著增加煤層滲透率，提高儲層壓降傳遞效率和煤層氣開發效果[41]。我國先后發展形成了具有鮮明區域特色的“晉城”“兩淮”“松藻”及“貴州”等模式[20,42]。然而，煤礦區煤層氣與煤炭協調開發模式也存在以下主要問題：

1）受煤礦區分布及開發深度限制。盡管我國煤礦數量眾多，且該模式下的煤層氣開發受地質條件影響較弱，但該模式下煤層氣開發仍只能在煤礦區應用，且煤礦開采深度最大僅1 500 m，因此非煤礦區煤層氣及埋深超過1 500 m的煤層無法采用該模式進行地面煤層氣開發。

2）煤層氣單井產量與抽采效果存在矛盾。煤礦區煤層氣的抽采主要目的為降低瓦斯含量和瓦斯壓力，消除煤礦瓦斯危險，保障煤礦安全生產。因此，即使煤礦區煤層氣抽采取得了較好的抽采效果，但煤層氣單井產量并不高。這在一定程度上不利于我國地面煤層氣井產氣量的增長。

3 原位煤層地面井卸壓的煤層氣開發模式研究

3.1 排水采氣誘導儲層壓降

煤層壓力指作用于煤孔隙—裂隙空間上的流體壓力，故又稱為孔隙流體壓力，相當于常規油氣儲層中的油層壓力或氣層壓力[43]。通常認為煤層氣排采過程中，通過不斷排水才能使儲層壓力降低，煤儲層壓降過程中壓力的基本傳遞方式包括水傳遞和氣傳遞。煤層氣排采過程中，隨著地層水的產出，儲層流體壓力逐步降低，當儲層壓力降低至臨界解吸壓力之后，吸附態的煤層氣解吸成為游離態并在濃度差及壓差作用下沿孔裂隙系統運移至地表。同時，煤層氣的產出進一步誘導儲層流體壓力的降低，從而使煤層不斷解吸并產出煤層氣。

3.2 改變應力狀態誘導儲層壓降

基于煤層切割卸壓原理，通過工程手段使地應力狀態發生改變，誘導煤巖層發生移動變形，擴大煤層孔裂隙容積（圖1），進而促進儲層壓力下降。改變應力誘導儲層壓降傳遞方式的優勢在于不僅顯著增加流動通道數量和張開度，提高了壓降效率，而且由于煤層應力狀態的改變，有效降低了導流裂隙系統的有效應力，避免了煤層氣運移過程中的儲層傷害，擴大了流體運移速率。煤礦井下區域瓦斯防治中保護層開采等防治措施，以及水力割縫、水力沖孔等局部瓦斯防治措施正是通過改變地應力狀態，增加煤層滲透性來達到消除煤礦瓦斯危險和快速抽采瓦斯的目的[44-46]。

綜上所述，基于改變應力誘導儲層壓降理論，綜合地面非常規天然氣鉆井開發工藝以及煤礦井下煤層卸壓增透實踐，提出地面井卸壓的煤層氣開發模式。該模式通過地面實施定向鉆井工程并沿鉆孔切割構建卸壓空間（如水力縫槽、水力洞穴）來改變地應力狀態，引發巖層向卸壓空間移動，增加儲層滲透率和孔隙度（圖2），提高煤層氣儲層壓降傳遞效率，促進煤層氣的解吸、運移與產出。卸壓空間以及卸壓范圍的大小可依據開發過程中煤層埋深、厚度、產狀、物性條件、地應力狀態等地質條件綜合設計確定。該模式充分發揮了礦井煤層卸壓增透與地面定向鉆井優勢，相比于原位煤層地面井排水采氣降壓開發煤層氣模式而言提升了壓降效率，相比于煤礦區煤層氣與煤炭協調開發模式而言擴大了應用范圍，有助于提升我國煤層氣開發技術的地質適應性。

圖2 切割縫槽誘導儲層壓降過程示意圖

4 理論與技術探討

地面井卸壓的煤層氣開發模式通過地面井構建卸壓空間，有效釋放地應力，誘導儲層高效壓降，突破了傳統地面井排水降壓的開發模式和以水力壓裂為核心的增產增滲技術。該模式不局限于煤礦區煤層氣抽采，具有廣泛的地質適應性。此外，該開發模式使得我國從鉆、壓、排工藝流程的技術體系發展成為鉆、壓/切/割、排采的多工藝流程開發技術體系。

4.1 關鍵理論

1）改變應力誘導儲層壓降傳遞機理。煤層卸壓高效開發煤層氣方法盡管借鑒了礦井瓦斯（煤層氣）增透中的卸壓理念，但卻又完全不同于礦井瓦斯抽采。因此，首先需要深入分析通過改變應力誘導儲層壓降傳遞的機理，揭示改變應力后儲層微觀與宏觀動態變化及其對煤層壓降傳遞的影響。構建改變應力誘導儲層壓降的本構方程及量化模型。

2）卸壓煤層煤層氣的解吸、運移和產出規律。研究卸壓條件下煤層氣在煤基質孔隙中的解吸，在孔裂隙系統中運移以及在井筒中產出規律。此外，卸壓空間的切割過程中，將產生大量的固相顆粒，因此，有必要對卸壓空間內固相顆粒的產生、運移及分布規律進行深入研究。

3）卸壓空間配置與煤層氣產能關系。卸壓空間的創造對于誘導儲層壓力的傳遞以及煤層氣的運移具有至關重要的作用。對于沿定向井切割創造卸壓空間而言，定向井的布置，縫槽的長、寬、高，以及煤層頂板切割或煤層內切割會對儲層壓降效果產生不同的影響[47-49]。此外，卸壓空間配置與煤層氣井產能關系對煤層氣開發具有深刻現實意義。

4.2 開發方式展望

卸壓空間的構建是實現煤層卸壓的關鍵，地面井卸壓的煤層氣開發模式通過在地面實施定向鉆井，并沿鉆孔通過高壓水射流等技術切割形成卸壓空間，具體來講既可以沿定向井分段切割卸壓也可以連續切割噴射形成大直徑定向井卸壓。

4.2.1 定向井分段切割卸壓開發煤層氣

定向井切割卸壓開發煤層氣工藝流程主要包括地面定向鉆井和分段水力射流切割兩個過程。通過地面井工廠化作業，在不同方位實施多分支定向井并沿定向鉆孔分段實施高壓水射流切割，盡可能擴大煤層卸壓范圍，提高煤層氣采收率。根據定向井的類型，可將定向井設計為叢式井、多分支水平井、L型井等[47-49]（圖3）。對卸壓空間（縫槽、孔洞）的長度、寬度、高度、角度、間距等空間配置參數以及卸壓范圍依據地層的應力狀態、地質構造、巖層物理性質等地質與工況條件進行測算和設計[50]。對于松軟破碎煤層，為了提高鉆井井眼穩定性，可將鉆孔軌跡布置在煤層頂板，并向煤層定向切割造卸壓空間。該開發方式能夠節約地面用地成本和鉆井成本，適應復雜地表條件。由于地面煤層氣開發是在原位煤層條件下開展的，其應力條件、儲層壓力條件、作業條件以及工藝手段完全不同于礦井下瓦斯抽采。因此，為了保障切割后煤層導流效果，該開發模式則需要對儲層原生裂縫發育走向及巖石力學性質進行充分分析，并且克服定向切割技術挑戰，以便對卸壓空間走向、間距、寬度、形態等參數布置進行精細規劃和控制。

圖3 定向井分段切割卸壓的煤層氣開發方式圖

4.2.2 大直徑定向井卸壓聯合垂直井開發煤層氣

定向井卸壓垂直井抽采是充分利用卸壓與排水對降低儲層壓力的疊加效應，聯合降壓與分井排采的方式進行高效開發煤層氣。通過在地面一定距離平行實施直徑數米的定向井，相當于在煤層當中建立采煤巷道，利用大直徑定向井創造的大型卸壓空間，對井筒周圍數十到數百米煤層進行卸壓。同時，平行定向井之間鉆進垂直井對煤層氣進行排采（圖4）。垂直井的數量和間距依據目標地區定向井和垂直井的降壓區大小確定。由于該開發方式需要在定向井中切割數米直徑的圓柱形卸壓空間，因此，水力切割過程必然產生大量固相顆粒，因此需要克服大量切割及固相顆粒返排的關鍵技術。該開發方式適應于地表鉆井條件良好，煤層厚度較大的煤層氣開發。

無論是在定向井分段切割卸壓還是大直徑定向井卸壓的煤層氣開發方式中，高壓水射流技術均是實現煤層卸壓的關鍵技術。我國煤礦井下瓦斯（煤層氣）抽采增透實踐過程中，已經發展了十分成熟的自激振蕩及高壓磨料水射流割縫、水力沖孔、徑向水力噴射等高壓水射流技術[51-53]，已經成功研發了多功能割縫裝置、高壓密封鉆桿、高壓密封輸水器等高壓水射流增透關鍵裝備，在重慶、貴州、四川、河南等多地煤礦中取得了良好的卸壓增透應用效果[54-55]。高壓水射流技術已經具備了良好的技術與裝備基礎，礦井下高壓水射流關鍵技術與裝備為地面井卸壓的煤層氣開發模式的快速推廣應用奠定了重要基礎。

圖4 定向井卸壓垂直井抽采的煤層氣開發方式圖

4.3 地質適應性

通過構建卸壓空間，改變應力狀態誘導儲層壓降，提高了儲層壓降傳遞效率，在賦存方面可以強化煤層氣的解吸，提高煤層氣的解吸速率。同時應力狀態發生改變，誘導煤巖層發生移動變形，不僅顯著增加流動通道數量和張開度，提高儲層滲透率。此外，煤體的膨脹變形還能夠擴大煤層孔裂隙容積（圖1），降低煤層氣在基質孔隙及微裂隙運移的毛細管阻力，從而提高煤層氣的運移動力，促進煤層氣產出。

礦井水力化增透技術實踐表明，無論原生結構煤和碎裂煤（硬煤）還是碎粒煤和糜棱煤（軟煤），均能夠通過高壓水射流措施進行卸壓增透改造。因此，相比水力壓裂技術而言，水射流技術對不同煤體結構煤層的適應程度更高。此外，由于水射流切割創造卸壓空間是地應力釋放的過程，因此，避免了水力壓裂過程中應力向煤層深部傳遞形成應力集中而引起遠端煤層滲透性傷害。隨著我國對深部煤層氣勘探開發力度的逐漸增大，深部煤層氣開發已經成為我國煤層氣開發的重要方向。深部煤層一般具有地應力高、有效應力大、滲透率低的特點[56]，煤層氣產出過程中隨著儲層壓力的降低，有效應力對儲層滲透性的傷害相比淺部煤層更大。對于深部煤層而言通過創造卸壓空間釋放地應力，能夠顯著降低有效應力對煤層滲透性的傷害。我國煤礦開采的最大深度不足1 500 m，因此，對于埋深超過1 500 m的深部煤層，可通過地面井卸壓提高煤層氣的開發效率。

綜上所述，地面井卸壓的煤層氣開發模式在賦存狀態、通道及動力方面均有利于煤層氣的運移產出，且具有較為普遍的地質適應性。當然，在實際過程中，還需要結合具體的煤層氣賦存特征、地應力狀態及煤層物性條件，針對性發揮地面井煤層卸壓的優勢及適應性。

5 我國煤層氣開發模式探討

盡管地面井卸壓的煤層氣開發模式具有廣泛的地質適應性，但鑒于當前的煤層氣開發模式已經在特定地區發揮了很好的應用效果，因此可以在此基礎上不斷完善現有開發模式下的技術體系，進一步降低開發成本，提高開發效益。在該原則框架下，針對不同煤層氣開發模式與適應的地質條件，提出了不同煤層氣儲層地質特性的煤層氣開發模式，如表2所示。對于淺部原生結構煤、碎裂煤、含水煤層，以及煤礦區（生產區和采空區）煤層氣的抽采可對現有地質適應程度高的開發模式進行優化創新，進一步提高煤層氣抽采效果。而對于深部煤層氣儲層以及淺部煤層中的構造軟煤及不含水煤層則應該大力發展地面井卸壓的煤層氣開發模式。鑒于深部與淺部煤層并無統一臨界轉換深度，不同地區臨界轉換深度可能不同，因此，表2不對淺部與深部煤層的埋深臨界值做定量限制。

表2 基于不同煤層氣儲層地質特性的煤層氣開發模式表

6 結論

1）我國煤層氣儲層地質條件的普遍特性疊加不同地區煤層氣儲層地質條件的差異特性，在客觀上成為我國煤層氣開發的主要地質制約因素。

2）提出了地面井卸壓的煤層氣開發模式，該模式基于煤層切割卸壓原理，通過地面定向井工程，沿煤層鉆孔構建卸壓空間，有效改變地應力狀態，誘導巖層移動，增加儲層滲透性，提高煤層氣壓降效率，促進煤層氣的解吸、運移和產出。

3）改變應力誘導煤層壓降傳遞機理，卸壓促進煤層氣的解吸、運移和產出，卸壓空間配置與煤層氣產能關系是地面井卸壓的煤層氣開發模式的關鍵理論。地面井卸壓的煤層氣開發模式可應用于定向井分段切割卸壓以及大直徑定向井卸壓垂直井抽采方式開發煤層氣。

4）對于淺部原生結構煤、碎裂煤、含水煤層，以及煤礦區（生產區和采空區）煤層氣的開發可對現有的煤層氣開發模式進行優化創新，進一步提高煤層氣抽采效果。對于深部煤層氣儲層以及淺部構造軟煤和不含水煤層則應該大力發展地面井卸壓的煤層氣開發模式。